[發明專利]4沖程汽油機缸內噴水裝置

無效

• 申請號: 200710050198.4
• 申請日: 2007-10-01
• 公開（公告）號: CN101135280A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 肖慶釗;聶倫;王永伍
• 申請（專利權）人: 綿陽新晨動力機械有限公司
• 主分類號: F02M25/03
• 分類號: F02M25/03;F02B47/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于燃燒發動機的附件，涉及一種4沖程汽油機缸內噴水裝置。

背景技術

現有技術中，汽油機工作時，一般是將空氣、汽油混合氣吸入氣缸，或在吸氣沖程，將汽油噴入缸內混合，壓縮沖程結束前，用火花塞點燃混合氣，混合氣燃燒，缸內氣體的溫度升高，壓強增加，推動活塞運動做功。由于汽油機的做功介質只包含汽油與空氣燃燒產物，不再增加其它的膨脹介質，缸內溫度高，容易生成氮氮化合物等有害物質；冷卻系統負擔大；爆震可能性增加，不利于實現更大的壓縮比；尾氣溫度高，對靠近燃燒室的排氣道材質耐高溫和強度要求較高；大量熱能通過排氣和冷卻系統散發，不僅未轉化為動力，反而會消耗動力(須使用消耗功率更大的風扇和水泵)。

發明內容

本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足，提供一種4沖程汽油機缸內噴水裝置，從而使汽油機有效節油和降低排放。

本發明系采用一套與現有技術中汽油機缸內直噴系統類似的水噴射裝置，即通過電控單元(ECU或ECM)采集發動機轉速、噴油量(利用電噴系統電控單元的現成數據)和排氣溫度(增加排氣溫度傳感器)等參數，選擇合適的時間、適當的噴射速率、合理的噴射量，將水噴入氣缸，水在缸內高溫環境下瞬時汽化，增大對活塞頂部的有效壓力，達到節油和降低排放的目的。

本發明的內容是：一種4沖程汽油機缸內噴水裝置，包括：電控單元(與現有技術中汽油機缸內直噴系統的電控單元結構組成和功能相似)，其特征是還包括：水箱(1)，由所述電控單元(5)控制的水泵(2)、水軌(3)(與現有技術汽油機中的油軌結構和功能相似)和噴水嘴(4)(與現有技術汽油機中的油嘴結構和功能相似)；所述水泵(2)的進水口與水箱(1)相連通、出水口通過水管與水軌(3)的進水口連通；所述噴水嘴(4)分別通過水管與水軌(3)的出水口、水箱(1)及水泵(2)相連通，噴水嘴(4)的噴水口伸入汽油機燃燒室內。

本發明的內容中：還可以包括一個與所述電控單元(5)電連接的排氣溫度傳感器(6)；排氣溫度傳感器(6)安裝在排氣道，將信號反饋給電控單元(5)(ECU或ECM)，由電控單元(5)根據排氣溫度控制噴水量。

本發明的內容中：所述水泵(2)還可以設置于水箱(1)內。

與現有技術相比，本發明具有下列特點和有益效果：

(1)采用本發明，噴水嘴安裝在汽油機燃燒室內，在燃燒沖程的某階段噴水入缸，溫度控制在汽油燃點以上，不影響汽油繼續燃燒；水瞬時汽化增大缸壓，從而增加有效扭矩和功率輸出；水汽化做功消耗掉大量熱能，減輕冷卻系統的負荷和功率損耗；缸內溫度下降降低了爆震風險，使汽油機可使用更高的壓縮比；從而達到節油的目的；此外，缸內燃燒溫度下降，可抑制氮氧化合物生成，減少有害物的排放，利于環保，對連接缸蓋的排氣管材質要求也相應下降；

(2)由于缸內噴水不適用于所有工況，例如冷起動時、特別是在寒冷的北方冬季，噴水不利于汽油機和三元催化器預熱，甚至影響汽油機順利啟動；通過采用排氣溫度傳感器，利用電控單元根據排氣溫度控制噴水量(個別工況不噴水)以趨利避害，使本發明的實際運用更為可靠；

(3)本發明充分利用現有汽油機結構，利用汽油機余熱做功，達到節油的目的；本發明裝置可借用較成熟的現有技術、在現有汽油機缸內直噴系統的基礎上改造，簡便易行；利用電控單元(ECU或ECM)控制噴水量，冷起動及暖機過程中不噴水，避免了缸內噴水在個別工況對發動機性能造成負面影響；根據排氣溫度控制噴水量，算法簡單易行；具備通過標定實現調整噴水時間、多次噴水達到排放最佳、油耗最省的潛力；

(4)結構簡單，成本低，生產安裝使用方便，實用性強。

附圖說明

圖1是本發明實施例原理結構示意圖；

圖2-4是本發明實施例中噴水嘴安裝位置及工作狀態結構示意圖。

圖中：1—水箱、2—水泵、3—水軌、4—噴水嘴、5—電控單元(ECU或ECM)、6—排氣溫度傳感器、7—汽缸蓋、8—燃燒室、9—汽缸、10—活塞、11—曲軸。

具體實施方式

下面結合附圖通過實施例對本發明作進一步說明。

實施例1：參見各附圖。